国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的二氧化碳排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消。
（1）CO₂甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的，因此，该反应又叫Sabatier反应。CO₂催化氢化制甲烷的研究过程如图1：

①上述过程中，加入铁粉的作用是

作为反应物，生成氢气

作为反应物，生成氢气

。
②HCOOH是CO₂转化为CH₄的中间体：CO₂

Ⅰ

活化能

E

1

k

J

•

mol

-

1

  HCOOH 

Ⅱ

活化能

E

2

k

J

•

mol

-

1

CH₄。当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，原因是

当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快

当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量在迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快

。
（2）一定条件下，Pd-Mg/SiO₂催化剂可使CO₂甲烷化从而变废为宝，其反应机理如图2所示，该反应的化学方程式为

CO₂+4H₂

催化剂

CH₄+2H₂O

CO₂+4H₂

催化剂

CH₄+2H₂O

，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是

MgOCH₂

MgOCH₂

。
（3）我国科学家研究Li-CO₂电池，取得了重大科研成果。回答下列问题：
①在Li-CO₂电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO₂在

正

正

（填“正”或“负”）极发生电化学反应。
②研究表明，在电解质水溶液中，CO₂气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO₂在碱性介质中电还原为正丙醇（CH₃CH₂CH₂OH）的电极反应方程式为

3CO₂+18e^-+13H₂O═CH₃CH₂CH₂OH+18OH^-

3CO₂+18e^-+13H₂O═CH₃CH₂CH₂OH+18OH^-

。
Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂（a、b、c）上CO₂电还原为CO的反应进程中（H⁺被还原为H₂的反应可同时发生），相对能量变化如下图所示。由此判断，CO₂电还原为CO从易到难的顺序为：

c、a、b

c、a、b

（用 a、b、c字母排序）。